Question

用两根铂丝作电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，该电池放电时的总反应为：CH₄+2KOH+2O₂═K₂CO₃+3H₂O，下列说法错误的是（ ）
A．通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极
B．放电时通入氧气的一极附近溶液的pH升高
C．放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化
D．通甲烷的电极反应式是：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O

Answer 1

【答案】分析：甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电池反应为：CH₄+2KOH+2O₂═K₂CO₃+3H₂O；判断溶液是碱性；
解答：解：A、甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，通入氧气的一极为原电池的正极，故A正确；
B、放电时通入氧气的一极发生电极反应为0₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；附近溶液的pH升高，故B正确；
C、甲烷燃料电池中，电池总反应为CH₄+2KOH+2O₂═K₂CO₃+3H₂O，因为生成水，导致电解质氢氧化钾的浓度减小，故C错误；
D、甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应可以用电池反应减去正极反应的2倍0₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；得到负极电极反应为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故D正确；
故选C．
点评：本题考查甲烷燃料电池的工作原理及电极反应式的书写，题目难度不大，注意电极反应与电解质溶液的关系．